伺服器省電大作戰

市調機構IDC預測，未來3年內伺服器售價不會有太大變化，但電力與冷卻費用卻會逐年上升。伺服器是機房中耗電量數一數二的設備，伺服器廠商為了降低伺服器耗電量，從各個面向努力做到省電。我們將從內而外的告訴您，伺服器要如何做到省電。

慎選高轉換率與低瓦數的電源供應器文字
伺服器要省電，選購節能的電源供應器就是關鍵。目前除了刀鋒伺服器的電源轉換率可達92％，以機架伺服器的電源供應器為例，電源轉換率大都為75％至80％。

選擇低電壓處理器與記憶體
零組件中最耗電的莫過於是處理器與記憶體，透過採用低電壓的處理器與記憶體，將可省下許多電力與散熱量。NEC曾經統計低電壓處理器的耗電量，發現在閒置狀態下，低電壓處理器可省下71％的電力，在高負載的狀態也節省52％的用電量。

儲存要省電，先從3.5吋換成2.5吋硬碟
硬碟的耗電元兇就是運轉馬達，轉速越高的硬碟，也就越耗電。目前有越來越多的伺服器開始採用2.5吋SAS或SATA硬碟，主要原因在於2.5吋硬碟相較於3.5吋硬碟，碟盤較小、轉速也較低，耗電量的表現上明顯優於3.5吋硬碟。

整併讓刀鋒伺服器省電效益更顯著
目前機架伺服器風扇的省電效率仍不及於刀鋒伺服器，主要的原因在於，刀鋒機箱內所有的刀鋒運算模組共用散熱風扇、電源供應器與網路設備，相較來說，在節能省電的效益上，刀鋒伺服器表現較為傑出。

透過虛擬化整併伺服器達到節能目的
伺服器虛擬化帶來整併的效益不只是伺服器本身的電費，由於伺服器數量的減少，空調的支出也會下降。有公司評估後發現，採用虛擬化技術1年就可以省下76萬元的電費，也因此而採用伺服器虛擬化。

透過水冷機櫃降低空調費用
水冷機櫃是透過1片5吋長的冷卻門，如同冰箱後方的冷卻導管，藉由這些導管將機櫃排放的熱能直接與冷卻水交換，讓伺服器排放的熱量直接被帶走，降低空調費用。

容納多項節能方案的終極節能系統誕生
目前包含NEC與IBM的都有出節能系統，將各項的節能方案全容納在單一機櫃中，如英特爾低電壓處理器、伺服器虛擬化、水冷式系統，甚至將刀鋒伺服器節能的共用架構也納入至節能機櫃中，相較於傳統伺服器能節省近一半的電力支出。

伺服器10大省電秘笈
我們從伺服器從小到大的各個節能面向，整理出伺服器10大省電秘笈，告訴你該如何從伺服器省下可觀電費。慎選高轉換率與低瓦數的電源供應器

在油、電與生活物資不斷的調漲下，節能省電已成為目前最夯的IT議題，Gartner預測明年的企業IT支出中，電費將成為僅次於IT人力，排名第二的支出費用。也因此，IT設備廠商無不卯足全力設計更省電的產品，其中，以往很難做到省電的伺服器，如今廠商也紛紛推出不同的設計，甚至將一改伺服器的面貌。

伺服器是機房中耗電量數一數二的設備，各家伺服器廠商為了降低伺服器耗電量，無所不用其極，從小至大各個面向做到省電，以最小的零組件為例，可以選擇低電壓處理器、高轉換率電源供應器、變頻式風扇、2.5吋硬碟等來做到伺服器內部的省電；大到機櫃本身，各家廠商也推出水冷機櫃來分擔氣冷式空調的負擔，進而達到省電的目的；甚至如IBM與NEC還推出伺服器節能的整體解決方案，透過完整的節能方案，不但可讓機房容納更多的伺服器，甚至散熱更具效益，更重要的是，可大幅節省電費，我們將從內而外，一步一步的告訴你，伺服器要如何做到省電。

慎選高轉換率與低瓦數的電源供應器
首先，先來了解伺服器的耗電量，如果一整年都不關機，1臺1U機架伺服器的電費就要花費17,608元。在機房中，最耗電的就是伺服器，占整體機房用電量的46.2％，其次才是空調占30.8％。若再細看伺服器各零組件的耗電量，耗電量最高的地方就是電源轉換器、風扇運作與熱氣排放等，加總起來就占伺服器耗電量的44％，其次才是處理器、記憶體與硬碟，分別占30％、14％與6％。



你知道嗎？每花1美元在硬體投資上，就要花0.5美元在電力上。伺服器要省電，選購節能的電源供應器就是關鍵。目前包含宏碁與華碩就開始推動「80 Plus」能源效率計畫，就是要求新一代伺服器都採用交流電轉直流電的效率能在80％以上的電源供應器。目前除了刀鋒伺服器的電源轉換率可達92％，以機架伺服器的電源供應器為例，電源轉換率大都為75％至80％。

電源轉換率與省電到底有什麼關係？以500瓦電源供應器來看，轉換率為60％的電源供應器要833瓦的交流電，但轉換率80％的電源供應器只要625瓦的電力，足足就省下208瓦的電力，因此，電源轉換率的效率就影響整體的耗電量。目前華碩的RS160-E5與RS100-E5/P12就是採用電源轉換率達80％的電源供應器，並取得「80 Plus」的認證，華碩表示，以RS160-E5採用80％的電源供應器，就可節省27％的電力消耗。宏碁則是預計在新一代的伺服器都採用80％轉換率的電源供應器。而SuperMicro則是針對新一代伺服器產品線，全面採用86％轉換率的電源供應器。

伺服器要利用電源供應器做到省電，除了轉換率外，更重要的就是電源供應器的瓦數，比方來說，如果1臺伺服器每個零組件整體的耗電量僅300瓦，卻使用500瓦的電源供應器，不就白白浪費200瓦的電力。


華碩的1路RS100-E5/P12伺服器與2路RS160-E5伺服器則分別採用220瓦與460瓦的電源供應器，以一般1路伺服器都配備350至450瓦的電源供應器，2路伺服器都配備700至800瓦電源供應器來看，華碩的新伺服器就可省下一半的電力。選擇低電壓處理器與記憶體

在英特爾（Intel）筆記型Centrino平臺上，處理器可以選擇低電壓（LV），甚至是超低電壓（ULV）的選項，來強化筆記型電腦在便利性的優勢。在筆記型電腦上使用低電壓處理器並不稀奇，現在已經有越來越多的伺服器開始採用低電壓的處理器，來節省電力與散熱量。


以英特爾於3月推出的兩款低電壓45奈米4核心Xeon處理器L5420與L5410，時脈分別為2.54GHz與2.33GHz，每個核心的耗電量僅12.5瓦，整體耗電量為50瓦。若同樣選擇Xeon 5400系列非低電壓版處理器為例，耗電量最高可達150瓦。低電壓處理器足足可省下100瓦的電力。

NEC曾經統計低電壓處理器的耗電量，NEC測試2臺採用不同處理器的2路伺服器，1個採用低電壓版Xeon L5420處理器（時脈2.50GHz），另一個則是採用4核心Xeon X5355處理器（時脈2.66GHz）。在閒置狀態下，低電壓處理器可省下71％的電力，在高負載的狀態也節省52％的用電量。



目前包含IBM、HP（惠普）、Dell（戴爾）、NEC、富士通（Fujitsu）、Hitachi、華碩、技嘉等，都已經推出採用L5400系列低電壓處理器的伺服器。

目前在臺灣會採購低電壓處理器的企業用戶並不多見，主要的原因是，相較於一般的Xeon處理器，低電壓處理器除了在耗電量的表現較為突出，但在效能上則不如一般處理器，這也讓臺灣企業用戶在採購上顯得保守，也因此，英特爾計畫下一波推出的低電壓處理器，不但只有40瓦的耗電量，但效能並未因此而遞減，時脈將高達3GHz，前端匯流排將達1333MHz，並具備6MB的快取。

選擇低電壓記憶體
僅次於處理器最耗電的零組件就是記憶體，目前市售的伺服器記憶體，如果採用英特爾處理器可選擇FB-DIMM記憶體，若是AMD處理器可選擇DDR2或DDR3記憶體。這兩者最大的不同點，就是FB-DIMM售價較高且耗電量也較大，但效能表現較佳，以每條FB-DIMM為例，耗電量為10.4瓦，DDR2記憶體僅4.4瓦，DDR2耗電量就幾乎少了一半，相對來說，散發出來的熱量也就越低。

但FB-DIMM耗電量高的狀況在去年有了轉變，奇夢達推出首款低耗電量的Quad-Rank FB-DIMM記憶體，支援1.5伏特的電壓，相較於標準的FB-DIMM電壓降低17％，奇夢達表示，在相同的記憶體容量下，內含新款記憶體的伺服器，其耗電量比內含傳統記憶體模組的系統要降低45％。儲存要省電，先從3.5吋換成2.5吋硬碟

硬碟的耗電元兇就是運轉馬達，就算是硬碟在閒置狀態，為了維持碟片的高速運作，還是需消耗不少電力，也因此，轉速越高的硬碟，相對來說，也就越耗電。


過去2.5吋硬碟多半是被用在對功率消耗敏感的行動裝置上，如筆記型電腦，但目前有越來越多的伺服器也開始採用2.5吋SAS或SATA硬碟，主要的原因在於2.5吋硬碟相較於3.5吋硬碟，碟盤較小、轉速也較低，在耗電量的表現上明顯優於3.5吋硬碟，平均來說，3.5吋硬碟耗電量約為18瓦，但2.5吋硬碟僅需要9瓦的電力，採用2.5吋硬碟足足可省下一半的電力。

講到硬碟省電，就不能不提固態硬碟（Solid State Disk，SSD）。傳統硬碟的耗電元兇就是馬達，如果少了馬達，不就更省電，而SSD硬碟由於採用NAND快閃記憶體作為儲存材料，也因此，並沒有轉動的碟片與馬達，相較於傳統硬碟，不但更耐撞，也更省電，散發出來的熱量也更低。

SSD到底有多省電？以目前市售的32GB SSD硬碟為例，相較於2.5吋傳統硬碟，耗電量只有傳統硬碟的10％，讀寫速度是傳統硬碟的數倍。但SSD也有致命的缺點，最大的缺點就是讀取次數的限制，如果運用在大量讀取的應用時，將會縮短SSD的壽命，SSD的寫入次數限制約10萬次，對於讀寫相當頻繁的伺服器來說，SSD寫入次數的限制將會是能否普及至伺服器應用的關鍵，目前除了IBM的伺服器可選購SSD硬碟，其餘廠商都未在伺服器中採用SSD硬碟。

此外，SSD硬碟的儲存容量明顯不足，目前SSD主流硬碟的容量為32GB或64GB，但傳統硬碟至少也上看數百GB的空間，SSD的硬碟空間明顯不足。在價格上，32GB的SSD硬碟售價比起120GB的傳統硬碟貴上500美元，IDC則預測，隨著廠商的擴產，SSD的售價將會趨近於傳統硬碟，普及率將會大增。

富士通則是預計在2010年在伺服器產品線上採用SSD硬碟，富士通產品行銷處產品專員劉紹志表示，SSD價格與讀取次數限制的問題將會慢慢的改進，SSD硬碟將會是未來發展的趨勢。整併讓刀鋒伺服器省電效益更顯著

目前市售的伺服器可以針對工作的負載量，監測伺服器內部的溫度，進而動態的調整風扇的轉速，比方來說，當伺服器工作負載量大增時，溫度相對會提高，風扇就會自動提高轉速來降低伺服器溫度，反之，當伺服器工作負載量低時，風扇轉速也會隨之降低，進而降低耗電量。


目前機架伺服器風扇的省電效率仍不及於刀鋒伺服器，主要的原因在於，刀鋒機箱內所有的刀鋒運算模組共用散熱風扇，也因此，相較於傳統的機架伺服器可以用更少的風扇達到相同的冷卻成果，以惠普c系列刀鋒伺服器為例，僅使用100瓦的電力就可以冷卻16臺的刀鋒運作模組，達到省電的效果。

刀鋒伺服器不只共用風扇，也共用電源供應器與網路設備等，相較來說，在節能省電的效益上，刀鋒伺服器表現較為傑出，桃園縣政府教育局也因為刀鋒伺服器具有相當優異的節能表現，將x86伺服器全面汰換成刀鋒伺服器，桃園縣政府教育局網路中心莊斯凱表示，32臺刀鋒伺服器最大耗電量為41.2安培（使用220伏特電壓），若採用32臺機架式伺服器就要花費96安培（使用220伏特電壓），至少就可省下一半的電力。透過虛擬化整併伺服器達到節能目的

x86伺服器虛擬化到底可以節省多少的電力費用，某高科技公司曾經為了因應新廠房的建立需要新購23臺伺服器，而陷入苦思：到底要購買實體伺服器，還是購買數量較少且較高階的伺服器，再利用虛擬化技術來整併呢？經過評估後，採用虛擬化技術光是1年就可以省下76萬元的電費，也因此，該公司最後選擇伺服器虛擬化。

省下的76萬元的電費可分為伺服器的耗電量與機房空調的冷卻費用。首先在伺服器的耗電量，該公司購買3臺HP 4路ProLiant DL 580伺服器整併23臺實體伺服器，若每臺伺服器每年的耗電量為707瓦，23臺伺服器就要16,261瓦，但整併成3臺高階伺服器，雖然每臺的耗電量提升至1,589瓦的電力，但伺服器數量大幅減少至3臺，整體的耗電量僅4,767瓦，這麼一來就可大幅節省伺服器的電力支出，該公司曾經評估過，1年至少可省下41萬元的電費。

伺服器虛擬化帶來整併的效益不只是伺服器本身的電費，由於伺服器數量的減少，當然空調的支出也會下降。以實體伺服器建置為例，1臺實體伺服器每小時的空調成本需要花費2,508BTU，23臺伺服器就需要57,684BTU，透過虛擬化整併成3臺後，每臺伺服器只要5,457BTU，3臺實體伺服器僅需要16,371BTU，伺服器虛擬化光是空調費用上就可節省35萬元，若再加上41萬元的伺服器電力成本，光是一年就可以省下76萬元。透過水冷機櫃降低空調費用

如果以整體機房的耗電量來看，空調冷卻的電力支出占整體機房用電量的50％，其次才是伺服器與儲存設備，若能降低整體空調費用的支出，就可以為企業省下一筆龐大的電力負擔。為了解決傳統空調的不足，水冷式機櫃就是一項解決方案。

過去1個機櫃總耗電量僅4至5千瓦（KW），隨著伺服器效能的提升，機櫃總耗電量也不斷攀升，以搭載刀鋒伺服器的42U高度機櫃為例，1個機櫃的總耗電量甚至可以超過13千瓦，耗電量越高代表著散發的熱量越高，傳統的空調冷卻無法因應。為了達到有效降溫與減少電力支出的目的，包含IBM、HP與富士通都推出水冷式機櫃。

Gartner預測，今年將會有5成的資料中心，無法因應高密度設備所帶來的電力與冷卻系統的負荷。因應高密度設備成為主流，Gartner更預期2011年將會有15％的伺服器放置在內建冷卻系統的機櫃之中。

IBM、HP與富士通推出的水冷式機櫃型號分別為Rear Door Heat eXchanger、Modular Cooling System與PrimeCenter Liquid Cooled（LC）。水冷技術並非是一項新技術，IBM在大型主機上就採用水冷技術。


水冷機櫃就是透過機櫃後方增加1片5吋長的冷卻門，就如同冰箱後方的冷卻導管，藉由這些導管將單一機櫃所排放的熱能直接與冷卻水交換，讓伺服器排放的熱量直接被帶走，減少排放至室內的熱量。

IBM全球資訊科技服務事業部資訊系統架構規畫師鄧南品表示，水冷技術透過流動的冷卻水可將機櫃6成的熱能帶走，也因此，只需要1/4的傳統空調就可達到相同的制冷效果，也節省龐大的空調電力。
目前臺灣企業使用IBM水冷式機櫃有國家網路與計算中心（國網中心）與氣象局的超級電腦，他們採用IBM Rear Door Heat eXchange水冷技術並搭配空調冷卻使用，這些應用主要是針對高效能運算（HPC）、Web 2.0與企業關鍵應用等高密度機房環境使用。容納多項節能方案的終極節能系統誕生

上述提到許多伺服器的節能方案，如果能將這些方案全部容納至單一機櫃裡，則會有相當不錯的節能表現。目前包含NEC與IBM就推出類似的方案，分別為ECO Center與iDataPlex，將各項的節能方案全部容納在單一機櫃中，如英特爾低電壓處理器、伺服器虛擬化、水冷式系統，甚至將刀鋒伺服器節能的共用架構也納入至節能機櫃之中，也難怪IBM系統暨科技事業處高級專員林俊谷說：「可以將iDataPlex視為一座大型的刀鋒伺服器。」這兩套系統是結合目前所有的節能技術所彙整出來的精華，相較於傳統伺服器，整體來說，可節省近一半的電力支出。

NEC ECO Center軟硬兼施，可節省下55％的電力
首先，先來看NEC專為節能設計的ECO Center系統。NEC於5月底在日本地區推出，ECO Center是業界第一座全部用鋁合金打造的伺服器系統，ECO Center共有兩種的機櫃，分別為全高式與半高式，全高式機櫃可容納64臺伺服器（共512顆核心數）；半高式可容納34臺伺服器（共272顆核心數）。NEC表示，臺灣地區預計於明年初上市。目前臺灣NEC並未公布售價，根據外電報導，全高式與半高式ECO Center，入門售價分別為3,990萬日圓（約臺幣1,128萬元）與1,350萬元（約臺幣385萬元）。NEC IT/NW Platform事業群資訊產品支援部主任吳孟軒說：「這是一套專為節能設計的伺服器終極系統。」

ECO Center為何能節省55％的電力支出，NEC是透過全面性的節能設計來做到，如刀鋒化機構設計、英特爾省電處理器、高轉換率的電源供應器、全鋁合金構造、內建虛擬化軟體與電源管理軟體等來節省電力的支出。

首先就要看機構的設計，ECO Center的外觀就如同1座40U高的機櫃，卻可容納64臺伺服器，如果是安裝傳統的1U機架式伺服器，最多也只能容納40臺，為何可以多容納24臺伺服器，原因在於ECO Center將刀鋒伺服器的概念融入在機櫃之中。

刀鋒伺服器共用電源供應器與風扇，而NEC的ECO Center可以視為一座超大型的刀鋒伺服器，一座ECO Center可容納32個模組，每個模組可容納2臺2路伺服器，也因此，32個模組則是共用6個電源供應器與風扇，來達到省電的目的。

除了省電外，由於模組化的設計，也大幅提升機櫃內的空間利用，NEC表示，1個運算模組僅需要傳統1U的機架空間，卻可容納2臺伺服器，也因此，相較於建置64臺傳統的機架式伺服器，至少可省下一半的機櫃空間，64臺伺服器全部加起來就可省下3,500美元的空間費用。

此外，由於模組化的設計再搭配全鋁合金的打造，ECO Center內含64臺伺服器的總重量僅540公斤，NEC表示，若同樣以64臺1U機架式伺服器為例，就需要2個機櫃，重達1,300公斤，採用ECO Center可減輕58％的重量，樓層地板承受重量只要461 kg/㎡。

NEC的ECO Center不只是整體硬體架構做了節能設計，每個零組件也加入了節能方案。首先，就以最耗電的處理器為例，NEC ECO Center中每臺2路伺服器全面採用英特爾4核心低電壓Xeon L5420處理器。NEC為了了解低電壓處理器帶來省電效益，比較了採用低電壓處理器（時脈2.50GHz）的ECO Center與採用Xeon X5355處理器（時脈2.66GHz）的Express /120Rg-1伺服器。

NEC測試後發現，採用低電壓處理器的伺服器，在閒置狀態可減少71％的耗電量，在高負載的作業下，可減少52％的電力，1年64臺伺服器的電費將可省下9千9百美元，不過，低電壓處理器在效能的表現上並不突出，吳孟軒表示，這是一個兩難的局面，想要讓伺服器效能表現越好，耗電量當然也會增加，ECO Center就是為了節能而設計，也因此，全面採用低電壓處理器，並將每臺伺服器的記憶體提升至24GB來強化效能。

ECO Center還採用高轉換效率的電源供應器來減少電力的浪費，NEC執行役員常務伊藤行雄表示，一般的機架式伺服器的電源供應器轉換率約為70％至80％，但ECO Center則是採用轉換率達89％的電源供應器，不管系統是閒置或高負載的狀況下，透過高轉換率，都將可省下大量的電力。

此外，ECO Center 的每臺伺服器都內建2.5吋SATA硬碟，透過小尺寸的硬碟來達到省電的目的，下一代的ECO Center更不打算內建硬碟，吳孟軒表示，伺服器主要的工作就是運算，透過外接式儲存可以發揮出最高的硬碟省電效率，如Massive Arrays of Idle Disk（MAID）、重複料刪除技術（Data De-duplication）與儲存資源隨需分配（Thin Provisioning）等都可節省儲存設備的耗電量，伺服器內的儲存裝置要做到極致省電，就是要走向外接儲存設備。

針對高密度的機櫃，目前有許多廠商都推出水冷式套件來強化冷卻並達到省電的目的，但ECO Center並不打算採用水冷套件，吳孟軒表示，採用水冷套件主要是因為伺服器密度太高，為了彌補傳統空調不足，透過水冷來強化機櫃的排熱，但ECO Center則是透過機構設計來強化排熱，傳統的空調就足以應付ECO Center的需求。

他進一步表示，ECO Center內每一部伺服器都經過特殊的設計來強化散熱，比方來說，每臺伺服器為避免風阻過大導致散熱不良，包含進氣口與後方的散熱孔的阻風率降低至20％，而伺服器內部零組件的擺放模式，則是與風流的方向平行，來達到有效率的散熱，如記憶體模組就是與風流的方向平行，如果採用垂直的方向就會阻礙其他零組件的降溫，就無法提升整體的散熱效益。

NEC除了錙銖必較每個零組件的耗電量，更透過軟體來達到更有效率省電應用。NEC在ECO Center上採用自家研發的管理系統WebSAM，該系統還包含MCOperations與Sigma System Center（SSC）省電管理工具，提升ECO Center在電源管理的效率，進而達到省電的目的。

首先是MCOperations，這是一套可管理與監測伺服器資源的一項工具，比方來說可監測每臺伺服器中處理器與應用程式的運作狀況，透過該工具就可了解每臺伺服器電源使用的效率。

但了解每臺伺服器電源使用效率的目的，就是為了有效管理每臺伺服器的用電量，透過SSC就可管理每臺伺服器的用電狀況，SSC結合VMware VI3.5虛擬化軟體達到更有效的電源管理效率，比方來說，以64臺ECO Center伺服器全部採用VMware虛擬化軟體為例，必須透過VMware VirtualCenter工具去管理64臺實體伺服器上所有的虛擬機器（VM），SSC結合VirtualCenter則是達到更有效率的伺服器省電管理。

運作原理是相當簡單，若有5臺實體伺服器已經建置好VMware虛擬化軟體，並將這5臺實體伺服器整合成1個資源池，透過VMware的不停機線上轉移工具VMotion，就可將這5臺實體伺服器上所有的虛擬機器動態移轉，也就是說，每個虛擬機器可不停機隨意移動至每臺實體伺服器中。

SSC就是透過這項軟體功能來強化省電，比方來說，如果這5臺實體伺服器虛擬化後的使用率不到5成，就可將其中2臺實體伺服器上的虛擬機器移動到另外3臺的實體伺服器中，並關閉這2臺實體伺服器的電源，進而達到省電的目的，NEC表示，SSC結合VMware虛擬化技術，可以省下3成的電力。

虛擬化透過伺服器整併達到省電的目的，ECO Center除了支援VMware VI3.5，每臺伺服器還可支援虛擬化USB插槽，只要選購虛擬化記憶卡，在開機時做簡單的設定，就可以讓ECO Center內的每臺伺服器立即建置出虛擬化環境。目前各家伺服器大廠支援的虛擬化技術大都是VMware ESX Server 3i精簡版，而NEC則是內建最新版虛擬化軟體VMware ESXi 3.5i，強化運作效能。

SSC虛擬化節能工具，目前除了支援VMware，NEC表示，未來還將支援Citrix的XenServer企業版與微軟Windows Server 2008作業系統中的Hyper-V虛擬化技術，來強化虛擬化節能的功效。此外，在作業系統的部分則支援微軟Windows Server 2003、2008與Red Hat Enterprise Linux。

ECO Center就是透過上述的節能方案達到省電的目的， NEC表示，以64臺伺服器為例，電力可節省55％、可省下5成的樓地板面積、重量只有傳統機架式伺服器的58％。

扁長型機櫃首度現身，IBM iDataPlex可省下4成電力→扁長型機櫃首度現身，IBM iDataPlex可省下4成電力

不讓NEC專美於前，IBM也在今年6月正式推出省電節能機櫃iDataPlex，臺灣則預計在8月推出，由於採用客製化組裝模式，IBM並無法公布入門售價。iDataPlex不但可以省下4成的電力、伺服器密度更增加240％，可容納84臺2路伺服器，IBM是如何做到的。首先要看機櫃的構造，如果單看iDataPlex的機櫃外觀，會發現這是一座不同於以往的機櫃設計，一般的42U機櫃是深度較深、寬度較窄，但iDataPlex機櫃則是減少機櫃深度的一半，並將寬度加長一倍，形成一個扁長型機櫃，這麼一來，由於深度減少一半，散熱風扇不需要花費大量的電力就可做到有效降溫。

iDataPlex的特殊設計並不只如此，不同於IBM過往的設計，為了達到省電的目的，iDataPlex則是取消所有的硬體備援機制，如風扇與電源供應器的備援，只留下足夠硬體運作的使用量，IBM系統暨科技事業處高級專員林俊谷表示，iDataPlex是針對平行運算應用而設計，如Web 2.0與高效能運算（HPC）等，由於平行運算是透過軟體的機制達到備援的目的，當1臺伺服器發生故障時，可以將工作快速派送至另一臺伺服器中，也因此，軟體就可做到備援，為了達到更有效率的節能，IBM則是將硬體的備援機制全部取消。「iDataPlex是一臺出發點完全不同的伺服器。」林俊谷說。

iDataPlex就如同NEC ECO Center可以視為一座超大型的刀鋒伺服器，同樣採用共用模組的概念，但不同於ECO Center是所有的伺服器共用電源供應器與風扇，iDataPlex則是每個運算模組共用電源供應器與風扇。

IBM針對iDataPlex共開發出22種針對不同應用而設計的模組，如2U高的運算模組與3U高的儲存模組，以2U高的運算模組為例，內建2臺2路英特爾Xeon伺服器，但只需要1個電源供應器與4組風扇，林俊谷表示，若換算成2臺2路機架式伺服器，電源供應器與風扇就至少分別需要4個與8個，也因此，iDataPlex可省下更多的電力，平均來說，風扇占整體1U機架式伺服器電力的10％至20％，但iDataPlex的風扇耗電只2％，可省下相當驚人的電力成本。

iDataPlex的密度也是相當驚人，iDataPlex可容納100U的空間，包含84U的伺服器與儲存設備、16U的交換器與PDU空間，也因此，最多可容納84臺2路伺服器，由於伺服器密度提高至240％，IBM除了透過縮短機櫃深度來達到有效降溫，針對iDataPlex還提供水冷套件。

透過IBM的水冷套件，機櫃所散發出來的熱量幾乎都可以透過冷水管將熱帶到機房外，來減輕機房空調的負擔，林俊谷表示，iDataPlex採用水冷系統每小時就可帶走10萬BTU的熱量，換算成電量就達30千瓦，至少可以為企業省下67％的電力。

iDataPlex除了在機構設計做到省電外，也採用節能的零組件。首先是處理器，可以採用Xeon雙核心或4核心處理器，還可選購Xeon低電壓處理器來降低電力消耗。在電源供應器上，iDataPlex則是採用93％轉換率的電源供應器來減少電力轉換的耗損。包含機構設計與節能零組件，整體來說，iDataPlex至少可為企業省下4成的電力成本。

林俊谷表示，IBM有一個理想，希望能在2010年將機櫃的單位運算密度提高至10倍，在這個前提下，耗電量也能減少50％，iDataPlex拉近了與理想的差距，IBM將逐步達成高密度、低耗電的理想。

目前iDataPlex首位企業用戶是Yahoo，由於Yahoo需要數量龐大的伺服器，伺服器數量越多，代表著耗電量也跟著增加，也因此，Yahoo會要求新購伺服器能符合低耗電量的標準，林俊谷表示，針對Yahoo等Web 2.0的用戶，由於伺服器數量多、耗電量高，因此，伺服器的採購條件必須符合能降低硬體維運成本、冷卻成本、提高機櫃密度與開放的彈性架構，而iDataPlex正能符合Yahoo的需求。

NEC與IBM推出的節能系統，代表著伺服器節能將會是企業 IT下一波該重視的要點。如果企業規模不大，可以選購低電壓處理器、2.5吋硬碟與高轉換率的電源供應器；如果是伺服器數量龐大的企業，則可選購NEC或 IBM的解決方案，從小到大的各個面向，讓伺服器省下可觀電費。

伺服器10大省電秘笈